Page 83 - 电力设备电气自动化控制技术研究

第三章 新能源发电、配电、变电与储电装备的研发与设计

都可以用来发电，但开发利用得较多的是蒸汽型及热水型两类资源。
地热发电的优点是：一般不需燃料，发电成本在多数情况下比水电、火电、
核电都要低，设备的利用时间长，建厂投资一般都低于水电站，且不受降雨及季

节变化的影响，发电稳定，可以极大地减少环境污染。
利用地下热水发电主要有降压扩容法和中间介质法两种：第一，降压扩容法。
降压扩容法是根据热水的汽化温度与压力有关的原理而设计的，如在 0.3 绝对大
气压下水的汽化温度是 68.7℃。通过降低压力而使热水沸腾变成蒸汽，以推动汽

轮发电机转动而发电。第二，中间介质法。中间介质法是采用双循环系统，即利
用地下热水间接加热某些“低沸点物质”来推动汽轮机做功的发电方式。如在常
压下水沸点温度为 100℃，而有些物质如氯乙烷和氟里昂在常压下的沸点温度分
别为 12.4℃及 -29.8℃，这些物质被称为“低沸点物质”。根据这些物质在低温

下沸腾的特性，可将它们作为中间介质进行地下热水发电。利用“中间介质”发
电方既可以用 100℃以上的地下热水（汽），也可以用 100℃以下的地下热水。
对于温度较低的地下热水来说，采用“降压扩容法”效率较低，而且在技术上存
在一定困难，而利用“中间介质法”则较为合适。

4. 海洋能发电
海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能等。潮
汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的动能和势能；波浪能是指海洋表面波浪所具
有的动能和势能；海流能（潮流能）是指海水流动的动能，主要指海底水道和海

峡中较为稳定的水流，以及由于潮汐导致的有规律的海水水流；海水温差能指海
洋表面海水和深层海水之间的温差所产生的热能；海水盐差能是指海水和淡水之
间或者两种含盐浓度不同的海水之间的电位差。
海洋能发电具有以下几大特点：第一，能量蕴藏大且可以再生。地球上海水

温差能的理论蕴藏量约 500 亿 kW，可开发利用的约 20 亿 kW; 波浪能的蕴藏量
约 700 亿 kW，可开发利用的约 30 亿 kW；潮汐能的理论蕴藏量约 30 亿 kW；海
流能（潮流能）的总功率约 50 亿 kW，其中可开发利用的约 0.5 亿 kW; 海水温
差能蕴藏量约 300 亿 kW，可开发利用的在 26 亿 kW 以上。第二，能量密度低。

海水温差能是低热头的，较大温差为 20~25℃；潮汐能是低水头的，较大潮差为
7~10m; 海流能和潮流能是低速度的，最大流速一般仅 2m/s 左右；波浪能，即使
是浪高 3m 的海面，其能量密度也比常规煤电的低 1 个数量级。第三，稳定性比

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